CN201432297Y - 一种智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种智能机器人，属于机器人领域。所述机器人包括：机器人本体、电源模块和控制系统；所述控制系统包括光电传感器、信号转接板、工控机、STD机笼、电机控制与驱动模块和电源控制板。本实用新型通过工控机进行系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向电机控制与驱动模块发送控制指令，最后通过电机控制与驱动模块执行控制指令完成对电机的控制，实现对机器人的控制，使机器人智能化，具有行走、自由蔽障、舞蹈等多功能，从而提高用户体验。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人领域，特别涉及一种智能机器人。
背景技术
随着科学技术的进步，机器人在很多领域得到了广泛的应用。从应用环境出发，通常将机器人分为工业机器人和特种机器人。工业机器人主要面向工业领域，是一种多关节机械手或多自由度的机器人。而特种机器人则是一种服务于人类的机器人。
现有的特种机器人在特定的场合，可以为人类提供服务。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有特种机器人至少存在以下问题：
现有的特种机器人大多是针对特定的场合，为人类提供服务，且可以提供的功能相对比较单一。
实用新型内容
为了使机器人的功能多元化，提高用户体验，本实用新型提供了一种智能机器人，所述智能机器人如下：
一种智能机器人，所述智能机器人包括：机器人本体、电源模块和控制系统；
所述控制系统包括光电传感器、信号转接板、工控机、STD机笼、电机控制与驱动模块和电源控制板；
所述光电传感器，用于采集障碍信号，并将所述障碍信号发送到所述信号转接板；
所述信号转接板，用于接收所述光电传感器发送的障碍信号，并将所述障碍信号转发给所述工控机；
所述工控机，用于接收所述信号转接板转发的障碍信号，根据所述障碍信号，进行运动学和动力学计算，并根据计算结果通过std总线向所述电机控制与驱动模块发送控制指令；
所述STD机笼包括std母板，所述std母板包括std总线，所述std总线，用于将所述工控机发送的控制指令传送给所述电机控制与驱动模块；并为所述电机控制与驱动模块、信号转接板供电；
所述电机控制与驱动模块，用于接收并执行由所述std总线传送的控制指令；
所述电源控制板，用于对所述std母板的供电进行控制；
所述电源模块，用于为所述控制系统的std母板及工控机供电。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：
通过工控机进行系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向电机控制与驱动模块发送控制指令，最后通过电机控制与驱动模块执行控制指令完成对电机的控制，实现对机器人的控制，使机器人智能化，具有行走、自由蔽障、舞蹈等多功能，从而提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的智能机器人的内部结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的智能机器人的外部结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的智能机器人的控制系统结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
详见图1，本智能机器人由机器人本体、电源模块(3)和控制系统组成，其中，控制系统包括工控机(5)，电机控制与驱动模块(20)，STD机笼(4)，光电传感器(22)(如图2所示)，信号转接板(19)和电源控制板(21)。
如图3所示的控制系统的结构示意图，光电传感器(22)，用于采集障碍信号，并将障碍信号发送到信号转接板(19)；
信号转接板(19)，用于接收光电传感器(22)发送的障碍信号，并将障碍信号转发给工控机(5)；
工控机(5)，用于接收信号转接板(19)转发的障碍信号，根据障碍信号，进行运动学和动力学计算，并根据计算结果通过std总线向电机控制与驱动模块(20)发送控制指令；
STD机笼(4)包括std母板，std母板包括std总线，std总线，用于将工控机(5)发送的控制指令传送给电机控制与驱动模块(20)，并为电机控制与驱动模块(20)、信号转接板(19)供电；
电机控制与驱动模块(20)，用于接收并执行由std总线传送的控制指令；
电源控制板(21)，用于对std母板的供电进行控制；
电源模块(3)，用于为控制系统的std母板及工控机(5)供电。
进一步地，工控机(5)，还用于通过std总线向信号转接板(19)发送读取遥控控制信号指令，并接收std总线传送的遥控控制信号；
相应地，std总线，还用于将工控机(5)发送的读取遥控控制信号指令传送给信号转接板(19)；并将信号转接板(19)转发的遥控控制信号传送给工控机(5)；
信号转接板(19)，还用于接收由std总线传送的读取遥控控制信号指令，读取遥控控制信信号，并将读取的遥控控制信号通过std总线传送给工控机(5)。
另外，工控机(5)，还用于向信号转接板(19)发送电源控制指令；
信号转接板(19)，还用于接收工控机(5)发送的电源控制指令，并将电源控制指令转发给电源控制板(21)；
相应地，电源控制板(21)，具体用于接收电源控制指令，并对std母板的供电进行控制。
电机控制与驱动模块(20)包括一至多块板卡，本实施例采用6块板卡，每块板卡包括与std总线相连的单片机、与单片机相连的运动控制芯片和与运动控制芯片相连的电机驱动芯片。单片机接收由std总线传送的控制指令，并根据控制指令控制运动控制芯片，运动控制芯片通过电机驱动芯片对机器人全身的电机进行控制。机器人全身有多个电机，本实施例的机器人全身共12个电机，每块板卡控制2个电机，参见图1，这12个电机分布在机器人的左轮(1)、右轮(2)、右腕(6)、右肘(7)、右肩摆(8)、右肩转(9)、头转(10)、头俯仰(11)、左肩转(15)、左肩摆(16)、左肘(17)、左腕(18)，实现了机器人手，肘，肩，头，脚的灵活运动。通过对电机的控制，可使该智能机器人除了具有行走功能外，还具有舞蹈功能，且舞蹈动作灵活、逼真。该智能机器人可以模仿人类的大多数舞蹈动作，也可以任意编排、设计，同时可记录多套舞蹈动作，具有一定的模仿学习能力。
具体地，工控机(5)包括语音识别模块和PCI(Peripheral Component Interconnect，外部设备互连总线)数字I/O(Input/Output，输入/输出)卡；
PCI数字I/O卡，用于接收信号转接板(19)转发的障碍信号；还用于向信号转接板(19)发送电源控制指令。
语音识别模块包括机器人与人交流的接口，通过该接口，可实现机器人与人的对话，并可对机器人进行语音控制。
电源控制板(21)包括继电器，继电器用于接收信号转接板(19)转发的电源控制指令，并对std母板的供电进行控制。
优选地，为了丰富机器人的表情，使机器人更为逼真的表现人类的表情，在本智能机器人面部采用多个舵机，本实施例以3个舵机为例，通过工控机对舵机的控制，分别对左眼(14)，右眼(12)和嘴(13)进行控制，可以实现眼睛和嘴的开、闭以及往返控制。
综上所述，本实用新型提供的智能机器人，由工控机进行系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向电机控制与驱动模块发送控制指令，最后通过电机控制与驱动模块执行控制指令完成对电机的控制，实现对机器人的控制；除此之外，工控机通过对面部舵机的控制，实现了对机器人眼睛和嘴的控制，丰富了机器人的表情；光电传感器和信号转接板则实行了机器人自由蔽障功能；本实用新型提供的智能机器人，还可实现对话、语音控制功能和遥控功能，从而实现了机器人的智能化，提高了用户体验。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1、一种智能机器人，其特征在于，所述机器人包括：机器人本体、电源模块和控制系统；
所述控制系统包括光电传感器、信号转接板、工控机、STD机笼、电机控制与驱动模块和电源控制板；
所述光电传感器，用于采集障碍信号，并将所述障碍信号发送到所述信号转接板；
所述信号转接板，用于接收所述光电传感器发送的障碍信号，并将所述障碍信号转发给所述工控机；
所述工控机，用于接收所述信号转接板转发的障碍信号，根据所述障碍信号，进行运动学和动力学计算，并根据计算结果通过std总线向所述电机控制与驱动模块发送控制指令；
所述STD机笼包括std母板，所述std母板包括std总线，所述std总线，用于将所述工控机发送的控制指令传送给所述电机控制与驱动模块，并为所述电机控制与驱动模块、信号转接板供电；
所述电机控制与驱动模块，用于接收并执行由所述std总线传送的控制指令；
所述电源控制板，用于对所述std母板的供电进行控制；
所述电源模块，用于为所述控制系统的std母板及工控机供电。
2、根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述工控机，还用于通过所述std总线向所述信号转接板发送读取遥控控制信号指令，接收由所述std总线传送的遥控控制信号，并根据所述遥控控制信号对机器人进行控制；
相应地，所述std总线，还用于将所述工控机发送的读取遥控控制信号指令传送给所述信号转接板；并将所述信号转接板转发的遥控控制信号传送给所述工控机；
所述信号转接板，还用于接收由所述std总线传送的所述读取遥控控制信号指令，读取遥控控制信信号，并将读取的遥控控制信号通过所述std总线传送给所述工控机。
3、根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述工控机，还用于向所述信号转接板发送电源控制指令；
所述信号转接板，还用于接收所述工控机发送的电源控制指令，并将所述电源控制指令转发给所述电源控制板；
相应地，所述电源控制板，具体用于接收到所述电源控制指令后，对所述std母板的供电进行控制。
4、根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述电机控制与驱动模块包括一至多块板卡，每块板卡包括与所述std总线相连的单片机、与所述单片机相连的运动控制芯片和与所述运动控制芯片相连的电机驱动芯片。
5、根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述机器人还包括：安装在所述智能机器人面部的3个舵机。
6、根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述机器人还包括多个电机。
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| CN104985600A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-10-21 | 南京工程学院 | 一种战地播报无线控制型外骨骼机器人 |
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